加氢裂化精制催化剂UF—210与DN—3551对比分析

周振宇　陈伟　钟志华

摘要：文章主要从催化剂基本性质、催化剂装填、加工原料油性质、实际操作参数、产品质量等方面，对加氢裂化装置两个生产周期内两种精制催化剂UF-210和DN-3551的实际使用效果进行对比分析，得到更适合实际生产情况的催化剂。

关键词：催化剂；UF-210；DN-3551；原料性质；操作参数 文献标识码：A

中图分类号：TE624 文章编号：1009-2374（2015）15-0068-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.035

大港石化公司100万吨/年加氢裂化装置由反应、分馏、氢气回收、热工和公用工程等部分组成，采用单反应器双剂串联全循环的加氢裂化工艺。反应部分采用单段双剂串联全循环，炉前混氢方案，热高分工艺流程；分馏部分采用硫化氢汽提塔、常压分馏塔出轻柴油、柴油方案。分馏塔采用分馏进料加热炉，催化剂的硫化采用湿式硫化，催化剂不需要钝化，催化剂再生采用器外再生方案。

本装置技术先进、工艺复杂，主要原料为石化公司第一联合车间常减压装置的减二线、焦化装置的焦化蜡油和催化装置的催化柴油，主要产品为液态烃、轻石脑油、重石脑油、轻柴油、柴油。加氢裂化装置的设计能力为100万吨/年，年开工时间为8400小时，设计能耗为2249兆焦/吨原料油。

本装置催化剂分为精制剂和裂化剂两种：第一生产周期采用的精制剂为UOP公司的UF-210型催化剂、裂化剂为UOP公司的HC-115LT型催化剂；第二生产周期采用的精制剂为标准公司的DN-3551型催化剂，裂化剂为UOP公司的HC-120型催化剂。下面主要针对UF-210型和DN-3551型精制催化剂在两个生产周期内的使用情况和效果进行对比分析。

1 催化剂基本性质

表1 两种催化剂基本性质对比表

型号 UF-210 DN-3551

化学组成 Ni/Mo氧化铝载体 Ni/Mo氧化铝载体

尺寸 1.3mm 1.3mm

形状 三叶草 三叶草

压碎强度 9.0lb/mm 120N/cm

从表1中，可以知道催化剂UF-210和DN-3551的物理性质基本相同，其主要化学组成为金属钼和金属镍，载体均为氧化铝载体，尺寸和形状均相同。

2 催化剂装填

精制催化剂UF-210的实际装填量为97.728t，实际堆比为1030kg/m3，高于理论堆比（876kg/m3）；精制催化剂DN-3551的实际装填量为73.67t，实际堆比为773kg/m3，与理论值（774kg/m3）基本相同。从对比中也可以看出装填量上催化剂UF-210比催化剂DN-3551多出24t左右。

3 原料性质对比

由于受公司实际生产情况影响，本装置两个生产周期内均没有加工焦化蜡油，主要原料为减压蜡油，所以原料性质对比主要以减压蜡油性质为主。

3.1 减压蜡油97%回收温度

两种催化剂生产初期原料油减压蜡油97%回收温度相差还是比较大，催化剂UF-210初期基本保持在530℃左右，而催化剂DN-3551初期只有480℃左右。原料油减压蜡油的馏程变轻对于催化剂来说是有利的。

3.2 减压蜡油硫氮含量

催化剂DN-3551生产初期减压蜡油中硫含量明显要高于催化剂UF-210生产初期，基本保持在0.15%左右，但在催化剂UF-210生产后期减压蜡油中硫含量有所增加。两种催化剂生产初期减压蜡油中氮含量相差不大，基本保持在1000ppm左右。

从原料油（减压蜡油）性质对比看，催化剂UF-210生产初期减压蜡油的整体性质要略好于催化剂DN-3551生产初期。

4 操作参数对比

4.1 加工负荷方面

催化剂UF-210生产期间进料量为162.1t/h，联合进料比为1.64t/t；催化剂DN-3551生产期间进料量为207t/h，联合进料比为1.68t/t。两者之间进料量差距是比较大，而联合进料比变化不大。

4.2 反应器操作参数

表2 两种催化剂操作参数对比表

项目 UF-210 DN-3551

设计值 标定值 设计值 标定值

入口压力，MPa 17.0 15.972 17 16.21

入口温度，℃ 379 386.73 384 366.7

反应器入口氢油比，Nm3/m3 1146 1716.4 1146 1033.4

氢耗量，Nm3/m3 267 229.0 267 298.3

第一床层入口温度，℃ 379 386.73 384 366.7

第一床层出口温度，℃ 403 399.26 399 389

温升，℃ 24 12.53 15 22.3

第二床层入口温度，℃ 379 394.09 396 386.5

第二床层出口温度，℃ 403 397.55 402 392.2

温升，℃ 24 3.46 6 5.65

第三床层入口温度，℃ 379 394.88 397 389.4

第三床层出口温度，℃ 403 404.64 406 398.7

温升，℃ 24 9.76 9 9.3

催化剂重均温度（WABT1），℃ 160.3 163 - 154.68

出口压力，MPa 16.4 15.482 16.4 15.56

第一床层压降 <0.26 0.048 <0.26 0.079

从表2中，可以知道催化剂DN-3551标定期间的加工负荷为207t/h，高于催化剂UF-210的加工负荷。endprint

反应器入口温度方面，催化剂UF-210反应温度为386.73℃，高于设计值（379℃），而催化剂DN-3551温度为366.7℃，低于设计值（384℃），证明催化剂DN-3551初始反应温度要低于催化剂UF-210。

反应器床层温升方面，由于催化剂DN-3551生产期间掺炼了催化柴油，所以温升要远高于催化剂UF-210，但实际上，催化剂UF-210的实际温升也比设计值要低。从催化剂的重均温度方面看，催化剂UF-210的标定值高于设计值和催化剂DN-3551的标定值，证明催化剂UF-210的初始活性并没有达到设计值，相比于催化剂DN-3551来说，活性也是略低一些的。

反应器第一床层压降方面，催化剂UF-210初始压降为0.048MPa，催化剂DN-3551初始压降为0.079MPa，均在正常范围内。至于两者差距较大，其主要原因应该与加工负荷有关。

5 产品质量对比

5.1 重石脑油产品

两种催化剂生产期间，重石脑油中硫氮含量均可以达到设计值（小于0.5ppm），能够满足下游重整装置的质量要求。

5.2 混合柴油产品

由于本装置产品设计是以生产混合柴油为主，因此混合柴油的产品质量是比较关键的。

图1 两种催化剂生产期间产品混合柴油硫含量对比图

从图1中，可以知道两种催化剂生产初期，产品混合柴油中硫含量基本保持在0.0005%以下，达到设计值（<0.001%），但在催化剂UF-210生产中后期，混合柴油中硫含量有所增长，最高一度达到0.0025%左右。

图2 两种催化剂生产期间产品混合柴油氮含量对比图

从图2中，可以知道两种催化剂生产初期，产品混合柴油中氮含量基本保持在4ppm以下，但在催化剂UF-210生产中后期，混合柴油中氮含量有所增长，最高一度达到10ppm以上。

6 结语

通过从催化剂基本性质、装填、原料性质、操作参数和产品质量等方面的对比分析，催化剂UF-210和DN-3551均基本满足装置设计要求，达到了脱硫、脱氮的精制效果。同时也可以看出催化剂UF-210的初始活性偏低，而且中后期的精制效果有所下降，而催化剂DN-3551的初期活性还是可以的，达到了设计要求。但目前催化剂DN-3551仍处于生产中前期，其催化剂后期活性和性能还有待考验。

总之，通过各项数据的对比分析，可以肯定的是催化剂DN-3551生产初期的性能是要好于催化剂UF-210的，也更适合目前装置的实际生产情况。

参考文献

[1] 李立权.加氢裂化操作指南[M].北京：中国石化出版社，2005.

[2] 韩崇仁.加氢裂化工艺与工程[M].北京：中国石化出版社，2001.

[3] 林世雄.石油炼制工程[M].北京：石油工艺出版社，1995.

[4] 崔勇，等.大港石化公司100万吨/年加氢裂化装置操作规程[S].

（责任编辑：黄银芳）endprint